Jak sprawdzają się pompy ciepła do ogrzewania domu?

Print image
Copy link image
time image Artykuł na: 6-9 minut
Materiały do pobrania:
pdf icon
Konsultacje z Majstrem Guru
aktualizacja: 2017-07-14 05:31:58
Jak sprawdzają się pompy ciepła do ogrzewania domu?

Rozmowy Dociekliwego Inwestora z Majstrem Guru. Majster prosto i zrozumiale tłumaczy, a Inwestor zadaje coraz bardziej dociekliwe pytania… Tym razem szuka odpowiedzi na pytanie, czy pompa ciepła spełni jego oczekiwania.

Dociekliwy Inwestor: - Nie zdążyłem jeszcze spytać, jak sprawdzają się pompy ciepła? Na forach internetowych czytałem wiele sprzecznych opinii.

Majster Guru:  - Pompy ciepła to wynalazek nienowy, ale z powodu barier techniczno-ekonomicznych na szerszą skalę wykorzystywany w Polsce dopiero od kilkunastu lat, więc wokół tych urządzeń wciąż krąży mnóstwo mitów. W domowej instalacji grzewczej pompa pełni taką samą rolę jak kocioł węglowy, gazowy czy elektryczny - zasila w ciepło instalację centralnego ogrzewania. Wykorzystuje zaś do tego ciepło zmagazynowane w ziemi, wodzie lub powietrzu oraz energię elektryczną.

Nazwa "pompa ciepła" ilustruje przy tym w poglądowy sposób zasadę działania urządzenia: służy ono do "przetłaczania" darmowej energii cieplnej dostępnej w otoczeniu do wnętrza budynku. Pompy ciepła zdobywają popularność z wielu powodów. Przede wszystkim koszty ogrzewania budynku są prawie o połowę mniejsze niż przy użyciu gazu ziemnego, nie mówiąc już o oleju opałowym czy gazie płynnym.

Pompy są przy tym bezobsługowe dla użytkownika, nie wymagają budowy komina, wykonywania przyłącza gazowego ani składowania opału w jakiejkolwiek postaci, nie ma też mowy o zagrożeniach związanych z wyciekiem gazu czy otwartym ogniem. Nie bez znaczenia jest również aspekt ekologiczny - znakomita większość energii dostarczanej przez pompę do domowej instalacji grzewczej to energia odnawialna, pozyskana z otaczającego budynek środowiska, do którego zresztą szybko wraca.

- Jak to możliwe, by ciepło przepływało z zewnątrz, gdzie jest zimniej, do wnętrza budynku, gdzie jest cieplej?

- Nie ma w tym niczego tajemniczego, naukowe podstawy techniki chłodniczej opracowano jeszcze w XIX wieku, a od dziesięcioleci wszyscy korzystają z lodówek, które też przecież "przepompowują" ciepło ze swego wnętrza, gdzie jest zimniej, do cieplejszego otoczenia. Niech pan popatrzy na rysunek przedstawiający działanie agregatu chłodniczego. Wyziębiony czynnik chłodniczy wpływa do pierwszego wymiennika ciepła, zwanego parownikiem, gdzie ogrzewa się i paruje, pobierając tym samym energię cieplną.

Para trafia do sprężarki napędzanej energią elektryczną. Gwałtownemu przyrostowi ciśnienia towarzyszy wzrost temperatury czynnika chłodniczego nawet do 90°C, potem w postaci tzw. przegrzanej pary wpływa on do drugiego wymiennika ciepła zwanego skraplaczem.

Tam dochodzi do kondensacji pary, w wyniku której wydziela się ciepło. Ochłodzony już czynnik w postaci ciekłej trafia do zaworu rozprężnego, w którym dochodzi do gwałtownego spadku temperatury i ciśnienia czynnika. Następnie trafia on do parownika i cykl się zamyka.

System grzewczy z pompą ciepła składa się z trzech obiegów, z których środkowy to agregat chłodniczy, tylko o znacznie większej mocy niż te w lodówkach. Zadaniem pierwszego obiegu jest dostarczanie do parownika ciepła rozproszonego w ziemi, wodzie lub powietrzu - w obiegu tym krąży zazwyczaj woda lub wodny roztwór soli albo glikolu. Pompa ciepła przekazuje ciepło do skraplacza, skąd odbiera je woda krążąca w trzecim obiegu, zaopatrującym dom w ciepło.

Zasada działania pompy ciepła
Zasada działania pompy ciepła

- Czy tak skomplikowany system może pracować efektywnie?

- Tak, i to nawet bardzo. W przypadku zupełnie przeciętnej pompy ciepła na każdy 1 kW energii potrzebnej do napędzania sprężarki przypadają aż 2-3 kW pobrane z otoczenia, i to wcale nie jest magia, ale fakt wynikający z praw termodynamiki. W rezultacie przy poborze mocy z sieci elektroenergetycznej wynoszącym 1 kW uzyskujemy aż 3-4 kW użytecznej mocy cieplnej.

- Czy pompa ciepła może być jedynym urządzeniem grzewczym w domu?

- Tak, ale zwykle nie jest to rozwiązanie najkorzystniejsze, i to nawet pomijając fakt, że uzależnianie się od jednego urządzenia grzewczego, które przecież zawsze może się popsuć, jest w naszym klimacie ryzykowne. Ważniejsze jest co innego. Otóż zdecydowana większość producentów pomp ciepła zaleca, by przy doborze urządzenia dla domu jednorodzinnego przyjąć moc pompy na poziomie ok. 80 proc. maksymalnego zapotrzebowania na ciepło, czyli mocy wymaganej podczas największych mrozów. Dlaczego?

Przyjmowanie wyższego współczynnika jest niecelowe, bowiem instalacja o większej mocy jest droższa, co wydłuża okres zwrotu inwestycji, wyższe są też jej koszty eksploatacyjne (bo większa jest sprężarka) przez zdecydowaną większość sezonu grzewczego, kiedy to praca na pełnej mocy nie jest do niczego potrzebna.

Polecanym rozwiązaniem jest tzw. instalacja biwalentna

Polecanym rozwiązaniem jest tzw. instalacja
biwalentna - podczas największych mrozów
pompa współdziała z innym źródłem ciepła
- kotłem gazowym, olejowym lub węglowym,
czy choćby kominkiem. (fot. Nibe-Biawar)

Bardziej już opłaca się, by przez 15-20 dni największych mrozów dom ogrzewała wbudowana w mniejszą pompę pompę grzałka elektryczna. Jednak jeszcze korzystniejszym rozwiązaniem - niezbędnym właściwie w przypadku powietrznych pomp ciepła - jest tzw. instalacja biwalentna, czyli układ, o którym już mówiliśmy - podczas największych mrozów pompa współdziała z innym źródłem ciepła - kotłem gazowym, olejowym lub węglowym, czy choćby po prostu kominkiem.

Odpowiednie ustawienia sterownika takiej instalacji albo świadome działania użytkownika (np. napalenie w kominku) powodują, że dom jest ogrzewany przy użyciu tego źródła energii, które jest w danym momencie najtańsze.

Wiele zależy przy tym od tego, na jaką konfigurację urządzeń grzewczych pan się zdecyduje - na przykład gdy do zasilania pompy ciepła wykorzysta się tanią energię elektryczną ze słońca, to taki układ będzie pod względem kosztów eksploatacji właściwie nie do pobicia.

– Mówi pan o kolektorach słonecznych?

– Nie. Ogniwa fotowoltaiczne to popularne baterie słoneczne – za ich pomocą ze słońca uzyskujemy darmową energię elektryczną. Natomiast kolektory słoneczne służą do pozyskiwania ciepła, które najczęściej wykorzystuje się do podgrzewania wody użytkowej – to rozwiązanie dobrze już sprawdzone i nawet dość popularne.

Na pytania odpowiadał: Adam Jamiołkowski
Fotografia otwierająca: Vaillant

Dodaj komentarz

time image
time image
Warto wiedzieć dodatkowo:
Zobacz inne artykuły
Doświadczenie właścicieli 30-letniego domu z użytkowania powietrznej pompy ciepła
Doświadczenie właścicieli 30-letniego domu z użytkowania powietrznej pompy ciepła
Zadaj pytanie ekspertowi Masz wątpliwości lub dodatkowe pytania? Napisz do nas!
expert image
Akceptowane formaty plików: 'jpg', 'jpeg', 'gif', 'bmp', 'png'. Dodawanie wielu plików - wciśnij CTRL.
Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Okres przetwarzania danych: Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania – czyli w tym konkretnym przypadku, do czasu udzielenia odpowiedzi. Masz prawo do: dostępu do Twoich danych, ich sprostowania, usunięcia, ograniczenia przetwarzania, wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych lub ich przenoszenia. Możesz: odwołać zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych, zażądać, by Twoje wszystkie dane zostały usunięte. Podstawy prawne: art. 5, 6, 12, 13 Ogólnego rozporządzenia o ochronie danych osobowych (RODO). Czytaj więcej
Dodano plik do wysłania
Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!
Dom Energooszczędny Vademecum 2018

Dom Energooszczędny Vademecum

Jak zbudować dom energooszczędny

ABC Budowania 2018

ABC Budowania

To, co koniecznie musisz wiedzieć, żeby Twój pierwszy dom był dla Ciebie, a nie dla wroga

Wnętrza 2018

Wnętrza

Nowoczesne, stylowe, piękne wnętrza - zasady, porady, inspiracje

Czas na Wnętrze marzec 2019

Czas na Wnętrze

Od inspiracji do realizacji

Twój Dom Twój Styl 2018

Twój Dom Twój Styl

Poradnik shoppingowy

Budujemy Dom styczeń - luty 2019

Budujemy Dom

Dla budujących dom i wykonawców

Dom Polski 2019

Dom Polski

Jak zbudować dom tańszy niż mieszkanie

Nowoczesne Instalacje 2019

Nowoczesne Instalacje

Jak zbudować dom energooszczędny